高考物理复习第二章相互作用实验3探究求合力的方法创新市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

试验3探究求协力方法(必考)1/29[考纲解读]

(1)知道什么是等效替换法。(2)能用作图法验证互成角度两个力合成时恪守平行四边形定则。2/293/29

1.误差起源

除弹簧测力计本身误差外，还有读数误差、作图误差等。2.减小误差方法 (1)结点O

①定位O点时要力争准确。

②同一次试验中橡皮条拉长后O点必须保持不变。

误差分析4/29(2)拉力①用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向。②应尽可能使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行同一平面内。③两个分力F1、F2间夹角θ不要太大或太小。(3)作图①在同一次试验中，选定百分比要相同。②严格按力图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出协力。

5/29操作不忘“三”“二”“一”用两个弹簧秤拉橡皮条时“三统计”(统计两弹簧秤示数、两细绳方向和结点O位置)，用一个弹簧秤拉橡皮条时“二统计”(统计弹簧秤示数和细绳方向)及“一注意”(结点O位置必须在同一位置)等。考点一试验原理及试验操作6/291.(1)在“探究求协力方法”试验中，我们需要对使用两只弹簧测力计进行校对，看两只弹簧测力计是否完全相同，校正确方法是________(填正确答案标号)。A.看两只弹簧测力计外形是否一样，是否由同一厂家生产B.把两只弹簧测力计钩子互钩着水平地拉动，看二者示数是否完全相同C.把两只弹簧测力计钩子互钩着一上一下竖直地拉动，看二者示数是否完全相同D.把两只弹簧测力计钩子互钩着，任意地拉动，看二者示数是否完全相同

7/29(2)在“

探究求协力方法”试验中，以下做法有利于减小误差是________(填正确答案标号)。A.F1、F2两个力夹角尽可能大一些B.F1、F2两个力越大越好C.在拉橡皮条时，弹簧测力计外壳不要与纸面接触，产生摩擦D.拉力F1、F2方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计外壳及纸面接触，产生摩擦8/29解析(1)考虑到重力影响，两只弹簧测力计校正确方法是，把两只弹簧测力计钩子互钩着水平地拉动，看二者示数是否完全相同，故B正确，A、C、D错误。(2)画平行四边形时，夹角稍大画出平行四边形就会准些，但不是夹角越大越好，假如夹角很大可能使协力很小，作图法求得协力误差会较大，A错误；数据处理时我们需要画出力大小和方向，所以力要适当大些可减小测量误差对试验影响，不过并9/29非越大越好，假如太大可能造成协力太大，只用一只弹簧测力计拉时，量程不够，B错误；弹簧测力计外壳与纸面接触没有影响，只要弹簧不与外壳摩擦即可，C错误；在白纸中作图时，作出是水平力图示，若拉力倾斜，则作出图方向与实际力方向有较大差异，再者因为摩擦测得力大小也不准，故为了减小因摩擦造成误差，应使各力尽可能与木板面平行，D正确。答案(1)B

(2)D10/292.某同学做“探究求协力方法”试验情况如图甲所表示，其中A为固定橡皮条图钉，O为橡皮条与细绳结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上依据试验结果画出图。(1)假如没有操作失误，图乙中F与F′两力中，方向一定沿AO方向是________。(2)本试验采取科学方法是________。A.理想试验法

B.等效替换法C.控制变量法

D.建立物理模型法

11/29(3)试验时，主要步骤是：A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B.用图钉把橡皮条一端固定在板上A点，在橡皮条另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套；C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点抵达某一位置O，统计下O点位置，读出两个弹簧测力计示数；D.按选好标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计拉力F1和F2图示，并用平行四边形定则求出协力F；12/29E.只用一只弹簧测力计，经过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计示数，记下细绳方向，按同一标度作出这个力F′图示；F.比较F′和F大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中，①有主要遗漏步骤序号是____和____；②遗漏内容分别是____________________________________和____________________________________________________。13/29解析(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点拉力一定沿AO方向；而两根弹簧测力计拉橡皮条至O点拉力，依据平行四边形定则作出两弹簧测力计拉力协力，因为误差存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向是F′。(2)一个力作用效果与两个力作用效果相同，它们作用效果能够等效替换，故B正确。(3)①依据“探究求协力方法”试验操作规程可知，有主要遗漏步骤序号是C、E。②在C中未记下两条细绳方向，E中未说明是否把橡皮条结点拉到同一位置O。答案(1)F′

(2)B

(3)①C

E

②C中应加上“记下两条细绳方向”

E中应说明“把橡皮条结点拉到同一位置O”14/293.在“探究求协力方法”试验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置木板上，将橡皮条一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点抵达纸面上某一位置，如图所表示。请将以下试验操作和处理补充完整：15/29①用铅笔描下结点位置，记为O；②统计两个弹簧测力计示数F1和F2，沿每条细绳(套)方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把对应点连成线；③只用一个弹簧测力计，经过细绳套把橡皮条结点仍拉到位置O，统计测力计示数F3，___________________________________________________________________________________；④按照力图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤依据力平行四边形定则作出F1和F2协力F；⑥比较________一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出对应改进后再次进行试验。16/29解析③此步骤中应统计此时拉力大小和方向，结合②操作，③中横线应填写：沿此时细绳(套)方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线。⑥要探究求协力方法，需要比较F与F3大小，方向是否一致，故⑥中横线应填写F和F3。答案③沿此时细绳(套)方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线⑥F和F317/291.在“探究求协力方法”试验中，需要将橡皮条一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条另一端到某一点并记下该点位置；再将橡皮条另一端系两根细绳，细绳另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。考点二数据处理某同学在坐标纸上画出了如图所表示两个已知力F1和F2，图中小正方形边长表示2N，两力协力用F表示，F1、F2与F夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确有________(填正确答案标号)。

18/29A.F1＝4N B.F＝12NC.θ1＝60°

D.θ1<θ219/29答案B20/292.如图甲是“探究求协力方法”试验装置。试验操作以下：(1)弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，测量________并统计为F。

21/29(2)弹簧测力计B一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置(如图甲)，此时需记下结点O位置和两测力计示数F1、F2以及________。(3)某同学已在图乙纸上作出F1、F2图示，请依据力平行四边形定则作出F1、F2协力F′。(4)改变两细线夹角，重复做几次试验。若F′方向近似在________方向上，且大小近似等于F，则平行四边形定则得以验证。22/29解析(1)两个弹簧测力计协力等于悬挂重物重力，需要先测量出悬挂重物M质量，便于求出该重物重力。(2)统计下细线Oa、Ob、Oc方向作为两个弹簧测力计拉力和悬挂重物重力方向。(4)F′方向与悬挂重物重力方向应该在同一直线上，即竖直方向。答案(1)M(重物)重力(2)细线Oa、Ob、Oc方向(或三段细线方向)

(3)如图所表示(4)竖直

23/291.(·浙江模拟卷7)在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮条下端，橡皮条长度为GE。用两个弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、F2和橡皮条拉力F0，如图所表示。考点三试验改进与创新(1)此时要统计下拉力F1、F2大小，并在白纸上统计________，以及O点位置。

24/29(2)试验中，无须要是________。A.选取轻质小圆环B.弹簧测力计在使用前应校零C.撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点D.用两个弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计相互

垂直(3)图中F是用一个弹簧测力计拉小圆环时，在白纸上依据试验结果画出图示。F与F′中，方向一定沿GO方向是________。

25/29解析(1)力是矢量，现有大小，又有方向，所以除了需要统计拉力F1、F2大小，还要统计这两个力方向。(2)本试验目标是探究求协力方法，所以应是任意情况下两个力与协力关系，故选项D错误；选取轻质小圆环是为了减小水平方向偏移误差；协力与分力之间是等效替换关系，撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点，以确保等效；弹簧测力计在使用前校零，是为了使读数准确，故选项A、B、C是必要。(3)当用一个弹簧测力计拉小圆环时，因圆环为轻质小圆环，故弹簧测力计拉力与橡皮条拉力平衡，其方向一定与橡皮条拉力方向相反，即一定沿GO方向是F。答案(1)两个力方向(2)D

(3)F26/292.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同橡皮筋(遵照胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了以下试验：将两条橡皮筋一端分别挂在墙上两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋另一端经过细绳挂一重物。

(1)完成该试验，下述操作中必需是________。

A.测量细绳长度B.测量橡皮筋原长C.测量悬挂重物后橡皮筋长度D.统计悬挂重物后结点O位置

27/29(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采取方法是______________________________________________________________________________________________________________________________